Question

【题目】如图所示的电路，灯泡L上标有“6V 2.4W”的字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。滑动变阻器的最大电阻为160Ω。只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路的电阻Ra=40Ω，电压表的示数Ua=12V，电流表的示数为Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路的电阻为Rb，电流表示数为Ib。已知Ia︰Ib=3︰4，Rb︰R0=3︰2（灯丝电阻不随温度变化），滑片在移动过程中，电路始终处于安全状态，求：

(1)小灯泡电阻；

(2)定值电阻R0和电源电压；

(3)只闭合S1时，电路消耗的电功率的范围。

Answer 1

【答案】(1)；(2)U=18V R0=20Ω；(3) 2.7W~10.8W

【解析】

(1)小灯泡的电阻为

(2)只闭合S1，滑片置于某点a时，电路中的电流为

此时电源电压为

只闭合S2，滑片置于某点b时，电路中的电流为

电源电压为

综上可解得R0的电阻为20Ω，电源电压为18V；

(3)电流表量程决定电路中的最大电流为0.6A，此时电路的功率最大，最大功率为

电压表量程决定电路中最小电流，电路中的最小电流为

最小功率为

所以电路中电功率的范围是2.7W~10.8W。

答：(1)小灯泡电阻是15Ω；

(2)电源电压是18V，R0的电阻为20Ω；

(3)电路中电功率的范围是2.7W~10.8W。